kysymykset luonnontieteistä (fysiikka, kemia, biologia)

[Azaloom]

Otetaan uusi ketju tällaisille isommille ja pienemmille kysymyksille. Tänne voisi mahtua myös laajemmin biologiaa koskien esim. lääketieteen puolelle menevät kysymykset, mitkä eivät koske tautidiagnostiikkaa. Sillekin on oma ketjunsa täällä. Matikkatriidi on erikseen, enkä enää itse viitsi pommittaa sitä fysiikan ja kemian kysymyksillä, joten luon uuden ketjun.

Puhtaasti matemaattiset kysymykset siis matikkatriidiin:

Matikkatriidi - apuja matemaattisiin pulmiin

Avataanpa tällainen triidi, kun monella tulee eteen erilaisia matemaattisia pulmia elämänsä eri vaiheissa. Joku opiskelee, toinen rakentaa ja yksi laskee muuten vain. Olipa tilanteesi mikä hyvänsä, tämä triidi on toivon mukaan hyvä edistäjä probleemaasi. Aloitan omalla "ongelmallani". Kuvailen...

bbs.io-tech.fi

Omana taustana tällä hetkellä lukion fyssan, kemian ja biologian kaikkien kurssien syväkertaus kannesta kanteen, ja kirjat sisältävät aika paljon epäselvyyksiä ja ihan puhtaita virheitäkin, joita tarkoitus selvitellä viisaampien avulla.

 

[Azaloom]

Pari kysymystä heti alkuun:
Omassa lukion fyssan/kemian kirjasarjoissa ei taideta käsitellä esim. Daltonin osapainelakia tai osapaineasioita mitenkään, muuta kuin vain mainitsemalla ilmiö siellä täällä irrallisissa yhteyksissä. Tästä syystä esim. alla olevan maininnan merkitys jää itselleni epämääräiseksi (Esimerkki 3, vastauksen lopussa suluissa oleva huomio veden höyrynpainetta koskien). Ymmärrän asian niin, kuvan Hoffmannin kaasujen mittasäiliöihin muodostuu pieni määrä vesihöyrykaasua, mikä sisältyy alussa annettuun vetykaasun mitta-arvoon, mutta vähyyden vuoksi sitä ei tässä yhteydessä huomioida.

Spoileri: kuva

Toinen kysymys:
Kemian kirjassa mainitaan, että typen hapoista tärkein on typpihappo, mutta ei asiasta sen enempää, ja seuraa laajahko typpihapon käsittely. Itsellä ei tule mieleen muita typen happoja kuin typpihapoke HNO2. Mitä muita relevantteja, suht yleisiä typen happoja olisi olemassa?

Samassa kirjan kohdassa esitellään typpihapon mesomeeriset muodot elektronikaavoin. Omaan silmään näyttää siltä, että olisikohan tuossa ehkä virhe ja vain kaksoissidoksen paikka pitäisi muuttua, eli kaksi happiryhmää olisi sitoutunut yksinkertaisen ja kaksinkertaisen sidoksen hybridisoituneella välimuodolla. Tuollaisenaan kaava näyttää vain kahden eri konformaatiomuodon esittelyltä.

Spoileri: kuva

 

[vienna]

Omana taustana tällä hetkellä lukion fyssan, kemian ja biologian kaikkien kurssien syväkertaus kannesta kanteen, ja kirjat sisältävät aika paljon epäselvyyksiä ja ihan puhtaita virheitäkin, joita tarkoitus selvitellä viisaampien avulla.

Jos kerran aiot syväkerrata kaikki lukion fysiikan, kemian ja biologian kurssit, niin miksi käytät ilmiselvästi 80- tai 90-luvun kirjoja? Meillä on tapahtunut jo monta opetussuunnitelman muutosta jo 90-lukuun nähden, eli vuoden 1994, 2003, 2015 ja nyt uusimpana vuoden 2021 opetussuunnitelmat.

Olen itse käynyt lukion vuoden 2003 opetussuunnitelmalla ja tehnyt yo-kokeet fysiikasta (L), biologiasta (E), matematiikasta (E) ja kemiasta (L) vuoden 2003 ja 2015 opseihin perustuvissa ylppäreissä. Jos aiot osaamistasi käyttää pääsykokeissa tai ylppäreissä, niin mimimissään käytä vuoden 2003 opsin kirjoja, sillä vuosien 2003:n ja 2015:n opsien välinen ero on pieni, ja YO-kokeet tehdään vielä muutaman vuoden ajan vuoden 2015 opsilla. Uusimman opsin opiskelijat ovat abi-syksyn kirjoituksissa vuonna 2023 syksyllä, eli silloin alkaa ylppäreissä näkyä jo uudemman opsin vaikutus. Muutosaikaa on kuitenkin yleensä muutamia vuosia sen jälkeen, sillä esimerkiksi kemian osalta lautakunta totesi, että kokeessa pärjää vuoden 2003 opsilla vielä vuoden 2020 kokeisiin saakka, vaikka vuoden 2015 opsi oli jo tullut voimaan ja abejakin kirjoituksissa käynyt uuden opsin kurssien kera.

Uudemman (2003/2015) opetussuunnitelman kirjat on helposti saatavissa ilmaisena pdf-muotoisina verkosta (jonkun jakama WD:n verkkolevy verkossa jne.) tai jopa lähes ilmaiseksi Torista tai kirjastosta.

Vastauksia kysymyksiisi:
En tunne mesomeeristä ilmiötä, mutta mielestäni logiikka näyttää oikealta. Kaksoissidos vie elektroneja enemmän kuin yksöissidos, jolloin on luonnollista, että kaksoissidoksellisessa hapessa on vain kaksi elektroniparia eli kaksi viivaa O:n ympärillä kun taas siinä hapessa, jossa on vain yksöissidos onkin sitten kolme elektroniparia eli kolme yksittäistä viivaa O:n ympärillä.

Tärkein typpihappo on tietenkin HNO3, joka on vahva happo eli protolysoituu 100%:sti. Sen sijaan typpihapoke on heikkohappo ja NO3- eli nitraatti-ioni on emäsmuotoinen eli sillä on heikko emäsvakion arvo. Nitraatti-ionin emäsvakio on niin matala, ettei se vedessä olleessaan palaudu HNO3:ksi eli typpihapoksi kuten lukion kemiassa onkin (Vahvan hapon vastinemäs on niin heikko, ettei se voi palautua takaisin happomuotoonsa ts. Vahva happo protolysoituu vain yhteen suuntaan).

Hoffmanin laitteen esimerkki ja laskut näyttävät olevan oikein, eli keskity reaktiokertoimiim ja annettuihin tietoihin. It=nzf laskuissa tärkeää miettiä z:n kohdalla sitä, montako elektronia per atomi siirtyy reaktiossa.

Jokos olet jo ilmoittautunut ylppäreihin?

 

[Azaloom]

Jos kerran aiot syväkerrata kaikki lukion fysiikan, kemian ja biologian kurssit, niin miksi käytät ilmiselvästi 80- tai 90-luvun kirjoja? Meillä on tapahtunut jo monta opetussuunnitelman muutosta jo 90-lukuun nähden, eli vuoden 1994, 2003, 2015 ja nyt uusimpana vuoden 2021 opetussuunnitelmat.

Olen itse käynyt lukion vuoden 2003 opetussuunnitelmalla ja tehnyt yo-kokeet fysiikasta (L), biologiasta (E), matematiikasta (E) ja kemiasta (L) vuoden 2003 ja 2015 opseihin perustuvissa ylppäreissä. Jos aiot osaamistasi käyttää pääsykokeissa tai ylppäreissä, niin mimimissään käytä vuoden 2003 opsin kirjoja, sillä vuosien 2003:n ja 2015:n opsien välinen ero on pieni, ja YO-kokeet tehdään vielä muutaman vuoden ajan vuoden 2015 opsilla. Uusimman opsin opiskelijat ovat abi-syksyn kirjoituksissa vuonna 2023 syksyllä, eli silloin alkaa ylppäreissä näkyä jo uudemman opsin vaikutus. Muutosaikaa on kuitenkin yleensä muutamia vuosia sen jälkeen, sillä esimerkiksi kemian osalta lautakunta totesi, että kokeessa pärjää vuoden 2003 opsilla vielä vuoden 2020 kokeisiin saakka, vaikka vuoden 2015 opsi oli jo tullut voimaan ja abejakin kirjoituksissa käynyt uuden opsin kurssien kera.
...

Käyttämieni kirjojen painokset on 2000-luvun alusta vuosilta 2002-2005 Tammen julkaisuja, vaikka noudattavat vuoden 1994 OPS:ia. Luultavasti noissa viimeisissä painoksissa on kuitenkin jo saatettua nojautua uuteen OPS:iin päin. Olen kirjoittanut 2000-luvulla bilsaa lukuun ottamatta kaikki luonnontieteet. Tarkoitus on lukea pääsykokeisiin, tosin, uudistuneiden sisäänpääsyvaatimusten vuoksi olen myös miettinyt, jos kävisi kirjoittamassa uudelleen ja antaisi itselleen mahdollisuuden päästä sisään uutena YO:na todistusvalinnan kautta. Aloitan kertaamisen näistä tutuista, aiemmin jo vähintään kertaalleen läpi pureskelluista kirjoista, mitkä sisältävät jo valmiiksi valtaosin korjaamani virheet ja tarpeelliset täydennykset, vaikka virheitä muutamia vielä löytyykin. Minulla on sähköisenä uudemmat kirjat noin vuodelta 2020 ja vähän edeltäen. Niihin on tarkoitus siirtyä kun olen ensin lukenut tutut kirjat alle. Mitä olen uudempia kirjoja jonkun verran lueskellut, niin minusta nuo alkuperäiset kirjani ovat vielä edelleen vielä erittäin pätevät, jopa himpun verran haastavammat, mitä en pidä pahana. Muutamia teknisiä termejä muuttunut siellä täällä, mutta toistaiseksi eteen ei ole tullut sen kummempia eroja.

 

[Azaloom]

...
Toinen kysymys:
Kemian kirjassa mainitaan, että typen hapoista tärkein on typpihappo, mutta ei asiasta sen enempää, ja seuraa laajahko typpihapon käsittely. Itsellä ei tule mieleen muita typen happoja kuin typpihapoke HNO2. Mitä muita relevantteja, suht yleisiä typen happoja olisi olemassa?

Samassa kirjan kohdassa esitellään typpihapon mesomeeriset muodot elektronikaavoin. Omaan silmään näyttää siltä, että olisikohan tuossa ehkä virhe ja vain kaksoissidoksen paikka pitäisi muuttua, eli kaksi happiryhmää olisi sitoutunut yksinkertaisen ja kaksinkertaisen sidoksen hybridisoituneella välimuodolla. Tuollaisenaan kaava näyttää vain kahden eri konformaatiomuodon esittelyltä.

Spoileri: kuva

Näyttäisi siltä, että mesomeerinen kaava oli oikein sillä perusteella, että samalla periaatteella esitetään otsonin kaava muutama sivu myöhemmin. Hämmennystä aiheutti tosiaan tuon sopivuus konformaatioisomeriaan.

Spoileri: kuva

 

[FrontSchwein]

Typpihaposta ei sitten ole olemassa peroksidiversioita samaan tapaan kuin rikkihaposta? Liian epästabiili molekyyli?
Kts. Peroksidirikkihappo – Wikipedia

... tai kyllähän wikipedia ja google tuntevat peroksinitriit ja -nitraatit. Kirjallisuudesta en ole varma.
Sitten voisi myös sössöttää siitäkin onko ihan oktettisäännön mukaista että 1 typpihappomolekyylin happiatomeista muodostaa kaksoissidoksen. Se on kai niin että vaikutus minimoituu paremmin tetraedrin kuin kolmion muotoisella molekyylillä.

 

[Azaloom]

Lausutaanko alkuaineet cerium ja cesium suomen kielessä koolla vai ässällä? Curium on selvästi koolla, koska nimetty Marie Curien mukaan. Ceriumin nimikin tulee erisnimestä, eli Ceres-asteroidista. Cesiumin nimialkuperä taas viittaa spektriviivan väriin. Koo-ääntö kuulostaa oikeammalta, mutta enkussa noi menee ässällä Curiumia lukuun ottamatta.

 

[munse]

Klassisesta mekaniikasta olisi kysymys.

Jännitystensori esitetään yleensä kahdella hieman eri tavalla. Toisessa on mukana jännityksen muutos paikan suhteen ja toisessa ei. Kuitenkin molemmissa esitystavoissa infinitesimaalisen kuution sivujen pituudet ovat dx, dy, dz. Miten on perusteltua, että kuution koko on molemmissa esitystavoissa sama mutta jännityskomponentit erilaiset?

Ymmärrän kyllä, että differentiaaliyhtälön johtamiseksi tarvitaan muutos paikan suhteen. Mutta miten voidaan matemaattisesti perustella, että on OK jättää jännityksen muutos pois silloin kun sitä "ei tarvita"?

Tässä jännitys ei muutu paikan suhteen:

Tässä jännitys muuttuu paikan suhteen:

 

[Sally_Spectra]

Lausutaanko alkuaineet cerium ja cesium suomen kielessä koolla vai ässällä? Curium on selvästi koolla, koska nimetty Marie Curien mukaan. Ceriumin nimikin tulee erisnimestä, eli Ceres-asteroidista. Cesiumin nimialkuperä taas viittaa spektriviivan väriin. Koo-ääntö kuulostaa oikeammalta, mutta enkussa noi menee ässällä Curiumia lukuun ottamatta.

Ässällä.

 

[Auren]

Millä perusteella? Kemialliset merkit on latinaa, ja siinä (Suomessa) c lausutaan k:ksi.

 

[Azaloom]

sori tuplat (kts. alla)

 

[Azaloom]

Millä perusteella? Kemialliset merkit on latinaa, ja siinä (Suomessa) c lausutaan k:ksi.

Muistelen kanssa hämärästi open lausuneen cesiumin koolla. Mutta eivät nuo kaikki taida latinaa olla, vaan alkuperältään vähän sitä sun tätä.

 

[N1kkel]

Klassisesta mekaniikasta olisi kysymys.

Jännitystensori esitetään yleensä kahdella hieman eri tavalla. Toisessa on mukana jännityksen muutos paikan suhteen ja toisessa ei. Kuitenkin molemmissa esitystavoissa infinitesimaalisen kuution sivujen pituudet ovat dx, dy, dz. Miten on perusteltua, että kuution koko on molemmissa esitystavoissa sama mutta jännityskomponentit erilaiset?

Ymmärrän kyllä, että differentiaaliyhtälön johtamiseksi tarvitaan muutos paikan suhteen. Mutta miten voidaan matemaattisesti perustella, että on OK jättää jännityksen muutos pois silloin kun sitä "ei tarvita"?

Tässä jännitys ei muutu paikan suhteen:

Tässä jännitys muuttuu paikan suhteen:

Voisiko vastaus olla, että se on approksimaatio, joka perustuu Taylorin sarjakehitelmään? Siis useamman muuttujan funktion sarjakehitelmä, josta on jätetty korkeamman asteen termit pois.

Taylorin sarja – Wikipedia

fi.wikipedia.org

 

[munse]

Voisiko vastaus olla, että se on approksimaatio, joka perustuu Taylorin sarjakehitelmään? Siis useamman muuttujan funktion sarjakehitelmä, josta on jätetty korkeamman asteen termit pois.

Taylorin sarja – Wikipedia

fi.wikipedia.org

Eli ylemmän kuvan kuutiosta päädytään alempaan Taylorin sarjakehitelmää käyttäen.

No niin se varmasti onkin, mutta jotenkin tuo jännitystensorin esitys ei mielestäni mene niin kuin yleensä matematiikassa menee. Ei ole oikein matemaattisesti "robusti" esitys mielestäni.

Yleisesti katsoen vihjataan, että samaan aikaan nämä molemmat voivat pitää paikkansa ja että se ei muka ole mitenkään ongelmallista:

 

[N1kkel]

No niin se varmasti onkin, mutta jotenkin tuo jännitystensorin esitys ei mielestäni mene niin kuin yleensä matematiikassa menee. Ei ole oikein matemaattisesti "robusti" esitys mielestäni.

Yleisesti katsoen vihjataan, että samaan aikaan nämä molemmat voivat pitää paikkansa ja että se ei muka ole mitenkään ongelmallista:

Jos jännitys ei riipu paikasta, niin silloinhan alemman yhtälön osittaisderivaatta on nolla.

 

[munse]

Jos jännitys ei riipu paikasta, niin silloinhan alemman yhtälön osittaisderivaatta on nolla.

Niin on, mutta ei se yleisesti päde. Molemmat kuvat esittävät yleistä tapausta, eivät erityistapausta.

Ensimmäinen kuva esittää pisteen (=inifinitesimaalinen kuutio) jännitystä. Toinen kuva esittää pisteen jännitystä myös, mutta mukaan on otettu paikkaderivaatta, jotta Newtonin toisen lain perusteella voidaan johtaa kaikkia kappaleen pisteitä koskeva jännityskentän osittaisdifferentiaaliyhtälö.

Minua häiritsee se, että missään ei tunnuta selitettävän, miksi paikkaderivaatat voi jättää pois vaikka ne kuitenkin ovat olemassa ja niitä tarvitaan. Mielestäni teoria on epäjohdonmukainen.

 

[N1kkel]

Niin on, mutta ei se yleisesti päde. Molemmat kuvat esittävät yleistä tapausta, eivät erityistapausta.

Ensimmäinen kuva esittää pisteen (=inifinitesimaalinen kuutio) jännitystä. Toinen kuva esittää pisteen jännitystä myös, mutta mukaan on otettu paikkaderivaatta, jotta Newtonin toisen lain perusteella voidaan johtaa kaikkia kappaleen pisteitä koskeva jännityskentän osittaisdifferentiaaliyhtälö.

Minua häiritsee se, että missään ei tunnuta selitettävän, miksi paikkaderivaatat voi jättää pois vaikka ne kuitenkin ovat olemassa ja niitä tarvitaan. Mielestäni teoria on epäjohdonmukainen.

Minä taas käsitin, että 1. kuvassa jännitys ei muutu paikan suhteen (=tasainen jännitys), jolloin se on tavallaan yksinkertaistettu tilanne. Miksi sitten kirjoitit "jännitys ei muutu paikan suhteen"?

Sinun on varmaan sitten keksittävä johdonmukaisempi teoria.

 

[munse]

Minä taas käsitin, että 1. kuvassa jännitys ei muutu paikan suhteen (=tasainen jännitys), jolloin se on tavallaan yksinkertaistettu tilanne. Miksi sitten kirjoitit "jännitys ei muutu paikan suhteen"?

Sinun on varmaan sitten keksittävä johdonmukaisempi teoria.

Jännitys ei kuvassa (ylemmässä siis) muutu paikan suhteen. Mutta yleisesti jännityshän muuttuu kuution sisällä, jos kuution sivut ovat nollasta poikkeavat (vaikkakin differentiaalisen pienet). Toisessa kuvassa muutos on otettu huomioon, mutta kuutio on samankokoinen (eli differentiaalinen) kuin ensimmäisen kuvan kuutio.

Jos kuutiot ovat samankokoiset, niin jännityksen muutos paikan suhteen pitää joko ottaa huomioon tai ei. Mutta mielestäni molempia oletuksia ei voi käyttää sekaisin, kun kuvataan yleistä tilannetta. Ja kirjallisuudessa niitä käytetään sekaisin.

Teoria on varmasti oikein, kun se on jo pari sataa vuotta kelvannut. Oma ymmärrys ei vain riitä.

 

[N1kkel]

Jännitys ei kuvassa (ylemmässä siis) muutu paikan suhteen. Mutta yleisesti jännityshän muuttuu kuution sisällä, jos kuution sivun ovat nollasta poikkeavat (vaikkakin differentiaalisen pienet). Toisessa kuvassa muutos on otettu huomioon, mutta kuutio on samankokoinen (eli differentiaalinen) kuin ensimmäisen kuvan kuutio.

Jos kuutiot ovat samankokoiset, niin jännityksen muutos paikan suhteen pitää joko ottaa huomioon tai ei. Mutta mielestäni molempia oletuksia ei voi käyttää sekaisin, kun kuvataan yleistä tilannetta. Ja kirjallisuudessa niitä käytetään sekaisin.

Teoria on varmasti oikein, kun se on jo pari sataa vuotta kelvannut. Oma ymmärrys ei vain riitä.

Tuskin eri malleja kuitenkaan sekaisin käytetään samassa kontekstissa. Nuokin kuvat lienee eri lähteistä. Toinen malli voi olla kätevämpi jossain tarkoituksessa kuin toinen jne.

 

[Azaloom]

Fyssan lämpöopissa on tuollainen "pohdittavaksi" tehtävä: "Kaadat kuuman juoman hyvin ohutreunaiseen lasiin. Miksi lasiin olisi syytä asettaa metallilusikka ennen kuuman veden kaatamista?"

Opettajan oppaassa vastaukseksi sanotaan lyhyesti, että "Lusikka estää lasin rikkoutumisen lämpölaajenemisen takia."

En ihan saa tuosta logiikasta kiinni. Voisiko joku avata?

 

[Azaloom]

Taisin löytää fyssan kirjasta lämpöopista kaasun tilanyhtälöitä käsittelevästä kohdasta virheen, mikä mennyt aiemmin ohi. Eli sivun keskivaiheilla kohta "Kaasun nesteytymisalueelle jatkettuina ne leikkaavat toisena samassa pisteessä." pitää mielestäni paikkansa vain, jos edellinen lause muutetaan muotoon "Kun säiliössä olevan kaasun painetta muutetaan...". Tällaisenaan mielestäni saadaan yhdensuuntaisia, erillisiä suoria koordinaatistoon.

Saisiko tälle vahvistuksen? Kiitos.

Spoileri: kuva

edit: Sivun lopussa näyttää olevan mahdollisesti toinen virhe: "Jos kaasun määrää tai painetta muutetaan, saa tilanyhtälön vakio uuden arvon." on mielestäni väärin. Vakio saa uuden arvon vain muutettaessa määrää ja painetta muutettaessa kulmakerroin saa uuden arvon. Pitääkö paikkansa, koskien nyt sivulla käsiteltävää isobaarista prosessia ja Gay-Lussacin lakia?

edit2: Hmm. Kirjan tekstit taitaa sittenkin pitää (myös) paikkansa, koska kyse on ideaali- eikä reaalikaasujen tilanyhtälöistä ja ne käyttäytyvät hieman hassusti, eli tilavuus menee kaikilla kaasumäärillä nollaan lämpötilan absoluuttisessa nollapisteessä, mutta minusta vaikuttaisi siltä, että ainakin mainitussa 1. kohdassa voisi olettaa, että olisi ollut tarkoitus lukea korjaamallani tavalla, koska toimii kontekstissa paremmin, kun kappaleessa käsitellään isobaarista prosessia.

 

[FrontSchwein]

Fyssan lämpöopissa on tuollainen "pohdittavaksi" tehtävä: "Kaadat kuuman juoman hyvin ohutreunaiseen lasiin. Miksi lasiin olisi syytä asettaa metallilusikka ennen kuuman veden kaatamista?"

Opettajan oppaassa vastaukseksi sanotaan lyhyesti, että "Lusikka estää lasin rikkoutumisen lämpölaajenemisen takia."

En ihan saa tuosta logiikasta kiinni. Voisiko joku avata?

Metallilusikka johtaa lämmön lasiin niin se lasi lämpenee tasaisemmin?

 

[Azaloom]

Tää menee nyt vähän nysväämisen puolelle, mutta jottei jää häiritsemään, niin kysytään pois. Fyssankirjassa lämpöopin lopussa on "Testaa, oletko oppinut" -tyyppinen kolmivaihtoehtoinen kysymyssarja. Yksi kysymyksistä on "Sulamispiste tarkoittaa...:" ja Opettajan opas sanoo, että vaihtoehto "b) ...lämpötilaa, jossa sulaminen tapahtuu normaalipaineessa" on oikein. Itse valitsin vaihtoehdon "c) ...lämpötilaa ja painetta, jossa sulaminen tapahtuu.". Wikipediakin mielestäni puoltanee tuota jälkimmäistä vaihtoehtoa ja fakta on, että asia riippuu molemmista.

Sulamispiste – Wikipedia

fi.wikipedia.org

Taitaa olla tulkinnanvarainen juttu?

 

[Johan_V]

Tää menee nyt vähän nysväämisen puolelle, mutta jottei jää häiritsemään, niin kysytään pois. Fyssankirjassa lämpöopin lopussa on "Testaa, oletko oppinut" -tyyppinen kolmivaihtoehtoinen kysymyssarja. Yksi kysymyksistä on "Sulamispiste tarkoittaa...:" ja Opettajan opas sanoo, että vaihtoehto "b) ...lämpötilaa, jossa sulaminen tapahtuu normaalipaineessa" on oikein. Itse valitsin vaihtoehdon "c) ...lämpötilaa ja painetta, jossa sulaminen tapahtuu.". Wikipediakin mielestäni puoltanee tuota jälkimmäistä vaihtoehtoa ja fakta on, että asia riippuu molemmista.

Sulamispiste – Wikipedia

fi.wikipedia.org

Taitaa olla tulkinnanvarainen juttu?

Englanninkielisessä wikipediassa sanotaan:
"The melting point of a substance depends on pressure and is usually specified at a standard pressure such as 1 atmosphere or 100 kPa"

 

[Azaloom]

Englanninkielisessä wikipediassa sanotaan:
"The melting point of a substance depends on pressure and is usually specified at a standard pressure such as 1 atmosphere or 100 kPa"

Jep. Molemmat vastaukset lienevät tulkittavissa oikeiksi, tai ainakaan jälkimmäisen ei voi sanoa olevan väärin.

Tuossa lämpöoppi-kurssin loppupuolella on taas hivenen hankalaksi tai paremmin epäselväksi kokemani kohta koskien lämpövoimakoneen hyötysuhdetta. Suoraviivaistaen se miten luen kohdan on "Koneen (suora viittaus lämpövoimakoneeseen)...hyötysuhde on eeta=(Q1-Q2)/Q1, mitä kutsutaan usein termiseksi hyötysuhteeksi." Sitten heti perään käytännössä toistetaan sama asia selventämättä käyttäen toisia suureita: "Lämpövoimakoneen hyötysuhde voidaan esittää lämpösäiliöiden lämpötilojen avulla. Kyseessä on ns. Carnot's prosessi: eeta=(T1-T2)/T1.

Spoileri: kirjan sivut

Voiko noiden kahden hyötysuhteen välille vetää suoraan yhtäläisyysmerkin? Ainakin kovasti niin ne esitetään, mutta kun tälle ei anneta mitään selitystä. Olisi kiva vähän tietää miten lämpömäärät Q ja absoluuttiset lämpötilat T saadaan koneessa suoraan vertautumaan toisiinsa.

Hämmennystä lisää se, että seuraavalla sivulla aiheen jatkuessa sanotaan, että Carnot'n prosessin yhtälö pätee vain isotermiselle ja adiabaattiselle prosessille. Miten Carnot's prosessi voi olla isoterminen eli vakiolämpötilainen, kun yhtälön eroavuus nollasta perustuu lämpötilaeroihin? edit: Tarkoitetaanko tällä mahdollisesti sitä, että lämpösäiliöiden lämpötilat pysyy vakiona?

Kun googlettaa terminen hyötysuhde ja carnot-hyötysuhde, niin heti kärkeen löytyy tämä:

Lämpövoimakone

Koneen periaate Lämpövoimakoneessa lämpöenergia muutetaan mekaaniseksi energiaksi. Prosessin aikana lämpötila laskee arvosta T1 arvoon T2. Samalla osa systeemin luovuttamasta lämpöenergiasta muuttuu työksi W. Ihannetapauksessa kaikki luovutettu lämpöenergia muuttu työksi Wmax = Q1 - Q2...

peda.net

Linkissä kirjoitetaan (Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1, eli lämpömäärin ja absoluuttisin lämpötiloin lasketut hyötysuhteet ovat identtiset?

 

[FrontSchwein]

Kun on kyse kaasuista ja ollaan kaukana faasimuutosten olosuhteista, on hyvä approksimaatio että lämpömäärän ja lämpötilan välillä on lineaarinen riippuvuus. Tämä approksimaatio ei aina pidä paikkansa, esmes Alonso-Finnin kolmososasta voi katsoa miten menee kiteisellä aineella ominaislämpökapasiteetti matalissa lämpötiloissa.
Samaisen trilogian päätösosassa taisi myös olla tätä Carnotin prosessia käsitelty. Muistaakseni prosessissa on 4 vaihetta, 2 niistä isotermisiä mutta eri lämpötiloissa ja näiden vaiheiden välissä sitten 2 kpl adiabaattista vaihetta.

 

[Azaloom]

Lyhyt: Kysymys selviää kuvasta.

Spoileri: kuva

 

[Ogram]

Fyssan lämpöopissa on tuollainen "pohdittavaksi" tehtävä: "Kaadat kuuman juoman hyvin ohutreunaiseen lasiin. Miksi lasiin olisi syytä asettaa metallilusikka ennen kuuman veden kaatamista?"

Opettajan oppaassa vastaukseksi sanotaan lyhyesti, että "Lusikka estää lasin rikkoutumisen lämpölaajenemisen takia."

En ihan saa tuosta logiikasta kiinni. Voisiko joku avata?

Oletan, että viileä tai huoneenlämpöinen lusikka sitoo lämpöenergiaa nesteestä sen verran itseensä että kokonaisuutena lasiin itseensä siirtyvä lämpöenergia on pienempi. Ja metallilusikka tietenkin on lämmönjohtavuudeltaan sen verran suurempi (sekä myös ominaislämpökapasiteetiltaan) että kokonaisuutena lasiin kohdistuva lämpötilatransientti ei nouse niin korkeaksi koska osa lämpöenergiasta on siirtynyt lusikkaan. Eli siis ilman lusikkaa lasi-neste järjestelmän lämpötilatasapaino saavutetaan vaikka lämpötilassa 95° kun taas lusikan kanssa vaikka lämpötilassa 90°.

EDIT: Vahinkolainaus pois

 

[living_death]

@Ogram

Kuinka onnistuit lainaamaan minua, vaikka en ole tietääkseni edes kirjoittanut tähän ketjuun

 

[Ogram]

@Ogram

Kuinka onnistuit lainaamaan minua, vaikka en ole tietääkseni edes kirjoittanut tähän ketjuun

Ei kyllä mitään käsitystä. Pakko olla jokin jäänne jostain aikaisemmasta keskustelusta, toisesta threadistä, jonka olen joskus napannut lainaukseen mutta en ole koskaan viestiksi asti kääntänyt ja nyt kun toisesta aiheesta kirjoittelin niin nyt tuli mukaan. En kyllä muista että olisin sellaista tehnyt.

 

[demo69]

Lausutaanko alkuaineet cerium ja cesium suomen kielessä koolla vai ässällä? Curium on selvästi koolla, koska nimetty Marie Curien mukaan. Ceriumin nimikin tulee erisnimestä, eli Ceres-asteroidista. Cesiumin nimialkuperä taas viittaa spektriviivan väriin. Koo-ääntö kuulostaa oikeammalta, mutta enkussa noi menee ässällä Curiumia lukuun ottamatta.

Töiden puolesta tulee säännöllisesti törmättyä cesiumiin ja kyllä se äännetään k:lla ainakin yleensä.

 

[Azaloom]

Vähän taas nysväämistä, mutta kun kirja itse mainitsee seuraavassa lauseessa homogeenisen painovoimakentän, niin eikö edellisen lauseen "Jos ajatellaan kappaleen koko massa sijoitetuksi painopisteeseen, pysyy kappaleen paino samana ja kappaleen potentiaalienergia säilyy gravitaatiokentässä." vaadi lisäehdon homogeenisesta gravitaatiokentästä?

Spoileri: kuva

edit: Lisää nysväämistä saman kappaleen lopun Testaa, oletko oppinut -monivalinta kysymyssarjasta: "Pieni, pistemäinen kappale on tasapainossa, jos a) siihen vaikuttavia voimien summa on nolla b) sen nopeus on vakio c) sen kiihtyvyys on nolla.". Mielestäni kaikki on oikein: Kun kerran alleviivataan kappaleen pistemäisyyttä, voidaan mielestäni perustella sitä, ettei kiertävät voimat tule kyseeseen. Näin ollen tasapainotilaan riittäisi, että nopeus on vakio tai että kiihtyvyys on nolla. Opettajan oppaan mukaan oikein on a).

 

[FrontSchwein]

Lyhyt: Kysymys selviää kuvasta.

Spoileri: kuva

Yksi arvaus tukivoiman negatiivisuudelle olisi että jonkin pisteen/pisteiden suhteen laskettu vääntömomentti=0 niin sen seurauksena. Eli jutut pysyvät paikallaan eivätkö edes pyöri.

 

[munse]

Lyhyt: Kysymys selviää kuvasta.

Spoileri: kuva

Tukivoiman negatiivisuus tarkoittaa aina sitä, että vapaakappalekuvaan piirretyn tukivoiman suunta on arvattu väärin. Eli voima osoittaakin todellisuudessa vastakkaiseen suuntaan kuin vapaakappalekuvassa. Tämä ei kuitenkaan sinänsä haittaa, etumerkki vain muistuttaa suunnasta.

Kuitenkin tässä nimenomaisessa tapauksessa ilmeisesti puristavaksi oletettu normaalivoima onkin osoittautunut vedoksi, mikä ei ole betonirakenteelle hyvä juttu. Betoni kun ei kestä vetoa juuri lainkaan.

Edit: Tosin yleensä normaalivoimien suunnat valitaan niin, että puristus on negatiivista ja veto positiivista. Insinöörimaailmassa siis, en tiedä onko fyysikoilla tällaista käytäntöä.

 

[Resetor]

Selittäisikö joku voimakkaan emäksen vaikutuksen. NaOH siis kyseessä, jolla puhdistin teräksisen kahvinkeittimen osan. Yön aikana NaOH:ssa lillunut teräsosa oli putipuhdas siitä kahvirasva paskasta, joka ei millään hinkkaamalla ja tiskiaineilla tullut puhtaaksi.
Voiko tuo natriumhydroksidi vahingoittaa teräs tai messinki osia?

 

[Azaloom]

Selittäisikö joku voimakkaan emäksen vaikutuksen. NaOH siis kyseessä, jolla puhdistin teräksisen kahvinkeittimen osan. Yön aikana NaOH:ssa lillunut teräsosa oli putipuhdas siitä kahvirasva paskasta, joka ei millään hinkkaamalla ja tiskiaineilla tullut puhtaaksi.
Voiko tuo natriumhydroksidi vahingoittaa teräs tai messinki osia?

Itse en valitettavasti osaa antaa tähän faktatietoa.

Osaisiko joku fiksumpi vääntää rautalangasta, miksi oheisen sivun Esimerkissä kirjan ratkaisussa voiman momentin voimana voidaan fysikaalisessa mielessä käyttää langan jännitysvoimaa ja sitten taas sivuun kiinnittämälläni, myös oikeaan lopputulokseen päätyvällä ratkaisulla, punnuksen painoa?

Olen liimannut tuon lapun tuohon vuosia sitten aiemmilla opiskelukerroilla, mutta nyt en pääse oivaltamisen tasolla kiinni siihen, miten perustellaan miksi näissä voidaan käyttää eri voimia, kun tilanne on kuitenkin sama? Huomaan, että omassa ratkaisussani sisällytän ympyrälevyn hitausmomenttiin punnuksen kehälle, mutta ilmiön looginen sanallistaminen jää silti itselläni tapahtumatta. Ymmärrän myös, että kirjan ratkaisussa ympyrälevyn pyöriminen ja siten periksi antaminen painolle keventää sen painoa ja voimaksi jää pienempi langan jännitysvoima.

Spoileri: kuva

 

[munse]

Itse en valitettavasti osaa antaa tähän faktatietoa.

Osaisiko joku fiksumpi vääntää rautalangasta, miksi oheisen sivun Esimerkissä kirjan ratkaisussa voiman momentin voimana voidaan fysikaalisessa mielessä käyttää langan jännitysvoimaa ja sitten taas sivuun kiinnittämälläni, myös oikeaan lopputulokseen päätyvällä ratkaisulla, punnuksen painoa?

Olen liimannut tuon lapun tuohon vuosia sitten aiemmilla opiskelukerroilla, mutta nyt en pääse oivaltamisen tasolla kiinni siihen, miten perustellaan miksi näissä voidaan käyttää eri voimia, kun tilanne on kuitenkin sama? Huomaan, että omassa ratkaisussani sisällytän ympyrälevyn hitausmomenttiin punnuksen kehälle, mutta ilmiön looginen sanallistaminen jää silti itselläni tapahtumatta. Ymmärrän myös, että kirjan ratkaisussa ympyrälevyn pyöriminen ja siten periksi antaminen painolle keventää sen painoa ja voimaksi jää pienempi langan jännitysvoima.

Spoileri: kuva

Kyse on siitä, miten tarkasteltava systeemi rajataan.

Pelkälle ympyrälevylle langan jännitysvoima on systeemin ulkoinen voima. Mutta jos systeemi onkin ympyrälevy ja punnus yhdessä, niin langan jännitysvoima onkin sisäinen voima (eli ei huomioida vapaakappalekuvassa), ja ulkoinen voima on punnuksen paino.

Edit: Itse asiassa kirjan vapaakappalekuva on "väärin" piirretty, mikä ei ainakaan auta asian sisäistämistä. Piirroksessa langan jännitysvoima on huonon tavan mukaisesti sisällytetty ympyrälevyn ja punnuksen muodostamaan yhteiseen systeemiin, vaikka tämä voima on tässä tapauksessa systeemin sisäinen eikä ulkoinen voima. Vapaakappalekuvaan ei tule laittaa systeemin sisäisiä voimia, koska tällöin sekä voima että sen vastavoima ovat systeemin sisällä. Tuossa kuvassahan on kaksi samansuuruista mutta vastakkaissuuntaista jännitysvoimaa. "Virhe" on kuitenkin melko yleinen, mutta typerä.

Edit2: Kuvallisessa muodossa. Ihan kaikkia voimia noissa ei ole, mutta se ei ole oleellista. Ja viimeisen kuvan T-voimat oli tarkoitus olla toisinpäin.

 

[Azaloom]

Kyse on siitä, miten tarkasteltava systeemi rajataan.
...

Jotain tämäntapaista vähän arvelinkin. Kiitos selityksestä . Printtasin vastauksesi kirjan aukeaman väliin tuohon kohtaan.

 

[munse]

Jotain tämäntapaista vähän arvelinkin. Kiitos selityksestä . Printtasin vastauksesi kirjan aukeaman väliin tuohon kohtaan.

Tuo oli ilmeisesti lukion tehtävä. Siellä ei ainakaan omana aikanani oikein kunnolla käsitelty usean kappaleen muodostamien mekaanisten systeemien ratkaisemisen logiikkaa. Ei oikein muodostunut samanlaista varmuutta kuin esimerkiksi virtapiirien kanssa.

Teoriassahan voit rajata systeemin poikki mistä vain ja kuinka moneen alisysteemiin tahansa. Yleensä se tosin tehdään niin, että se auttaa tehtävän ratkaisussa.

 

[FrontSchwein]

Selittäisikö joku voimakkaan emäksen vaikutuksen. NaOH siis kyseessä, jolla puhdistin teräksisen kahvinkeittimen osan. Yön aikana NaOH:ssa lillunut teräsosa oli putipuhdas siitä kahvirasva paskasta, joka ei millään hinkkaamalla ja tiskiaineilla tullut puhtaaksi.
Voiko tuo natriumhydroksidi vahingoittaa teräs tai messinki osia?

Aikoihaan G.Sundmanin tai Sundholmin tjsp. sähkökemian kirjaa selailin kirjastossa. Ja mieleen jäi jotta nikkeli kestää emäksisiä liuoksia niin siitä ekstrapoloiden ruostumaton teräskin kestää. Messingistä en menisi takuuseen että kestää. No kirjastossa on kirjoja...

 

[Azaloom]

Pääsin eilen siirtymään lukion fysiikan Sähkö-kurssiin. Eristekappaletta (homogeenisessa) sähkökentässä käsittelevä kohta sisältää mielestäni ehkä vähän epäselvän kohdan. Kohta "Eristekappaleessa polarisoituneiden molekyylien tai atomien sähkökentät kumoavat toisensa. Kappaleen toinen reuna varautuu positiivisesti ja toinen negatiivisesti. Näiden välisen sähkökentän voimakkuus Es heikentää eristeessä ulkoisen kentän Eu voimakkuutta..." on itselleni hieman vaikeaselkoinen. Siis sanotaan, että polarisoituneiden molekyylien tai atomien sähkökentät kumoavat toisensa, mutta kuitenkin perään todetaan, että ulkoinen kenttä heikkenee kappaleen sisällä. Mistä siis tuo eristeen sisällä ulkoisen kentän heikkeneminen tarkalleen ottaen konkreettisella rakenne- ja ilmiötasolla aiheutuu?

Lisäksi jätetään vääntämättä rautalangasta, että onko yksikantaan johteella/johtavammalla aineella aina korkeampi eristeen suhteellinen permittiivisyys epsilon-r? Näinhän on suoraan pääteltävissä siitä, että aukeaman alussa käsiteltävien johteiden kohdalla (jatkuu edelliseltä sivulta Johde sähkönkentässä -alakappaleen alla) todetaan sisäisen kentän nollautuvan johdekappaleen varausten jakautumisen johdosta. Eristeiden kohdalla todetaan, että mitä lähemmäksi eristeen sisäinen sähkökenttä Es muodostuu ulkoisessa kentässä kohti arvoa Eu, sitä lähemmäksi Ee muodostuu kohti nollaa, ja siis sitä korkeampi eristeen suhteellinen permittiivisyys epsilon-r= Eu/Ee.

Spoileri: aukeama

edit: Samaan syssyyn lisäkysymys. Kirja esittelee homogeenisen sähkökentän niin, että sen muodostaa kaksi vastakkaista yhdensuuntaista levyä, mitkä on varattu yhtä suurin mutta erimerkkisin varauksin. Myöhemmin, kun esitellään sähkökentän potentiaalin ja jännitteen käsitteet todetaan, että yleisesti on sovittu, että maadoitettua levyä pidetään potentiaalin nollatasona ja tässä yhteydessä ja tästä eteenpäin kirjassa esiintyvä homogeenisen sähkökentän miinuslevy on maadoitettu. Tämä on ristiriidassa sen kanssa, miten ymmärsin homogeenisen sähkökentän alun perusteella muodostuvan, eli yhtä suurten, mutta vastakkaismerkkisten varattujen levyjen kenttä tasaisesti heikkenee kohti toista levyä, lähestyttävän vahvistuvan kentän kompensoiden heikentyvän kentän voimakkuuden, resultanttikentän pysyessä näin koko ajan tasaisena. Mutta maadoitetulla, eli neutraalilla, varauksettomalla levyllähän ei ole sähkökenttää ja näin ollen kentän pitäisi olla ei-homogeeninen, vahvistuen potentiaalin kasvaessa kohti positiivisesti varattua levyä? Onko tämä puhtaasti asian käsittelyyn liittyvä käytännön sopimus ja todellisuudessa homogeenisen sähkökentän muodostaa aina vain kaksi yhtä suurta, mutta vastakkaismerkkisesti varattua kappaletta?

 

[FrontSchwein]

Ehdinkin jo arvuuttelemaan että onko amk:ssa noin palikat oppikirjat vai onko Azaloom peräti lukiossa heh heh.
Sen verran voisi edelliseen kommentoida jotta johtavuus on pikkuisen eri asia kuin suhteellinen permittiivisyys vaikka jossain vanhoissa kirjoissa käytetään epsilon_r:stä termiä "eristevakio". Tai jos hakemalla hakee niin sitten on tietysti Maxwellin yhtälöissä se H:n roottori missä on sekä johtavuuden aiheuttaman virta että siirrosvirtatermi mukana oikealla puolella.

 

[Escobar]

Pääsin eilen siirtymään lukion fysiikan Sähkö-kurssiin. Eristekappaletta (homogeenisessa) sähkökentässä käsittelevä kohta sisältää mielestäni ehkä vähän epäselvän kohdan. Kohta "Eristekappaleessa polarisoituneiden molekyylien tai atomien sähkökentät kumoavat toisensa. Kappaleen toinen reuna varautuu positiivisesti ja toinen negatiivisesti. Näiden välisen sähkökentän voimakkuus Es heikentää eristeessä ulkoisen kentän Eu voimakkuutta..." on itselleni hieman vaikeaselkoinen. Siis sanotaan, että polarisoituneiden molekyylien tai atomien sähkökentät kumoavat toisensa, mutta kuitenkin perään todetaan, että ulkoinen kenttä heikkenee kappaleen sisällä. Mistä siis tuo eristeen sisällä ulkoisen kentän heikkeneminen tarkalleen ottaen konkreettisella rakenne- ja ilmiötasolla aiheutuu?

Lisäksi jätetään vääntämättä rautalangasta, että onko yksikantaan johteella/johtavammalla aineella aina korkeampi eristeen suhteellinen permittiivisyys epsilon-r? Näinhän on suoraan pääteltävissä siitä, että aukeaman alussa käsiteltävien johteiden kohdalla (jatkuu edelliseltä sivulta Johde sähkönkentässä -alakappaleen alla) todetaan sisäisen kentän nollautuvan johdekappaleen varausten jakautumisen johdosta. Eristeiden kohdalla todetaan, että mitä lähemmäksi eristeen sisäinen sähkökenttä Es muodostuu ulkoisessa kentässä kohti arvoa Eu, sitä lähemmäksi Ee muodostuu kohti nollaa, ja siis sitä korkeampi eristeen suhteellinen permittiivisyys epsilon-r= Eu/Ee.

Spoileri: aukeama

edit: Samaan syssyyn lisäkysymys. Kirja esittelee homogeenisen sähkökentän niin, että sen muodostaa kaksi vastakkaista yhdensuuntaista levyä, mitkä on varattu yhtä suurin mutta erimerkkisin varauksin. Myöhemmin, kun esitellään sähkökentän potentiaalin ja jännitteen käsitteet todetaan, että yleisesti on sovittu, että maadoitettua levyä pidetään potentiaalin nollatasona ja tässä yhteydessä ja tästä eteenpäin kirjassa esiintyvä homogeenisen sähkökentän miinuslevy on maadoitettu. Tämä on ristiriidassa sen kanssa, miten ymmärsin homogeenisen sähkökentän alun perusteella muodostuvan, eli yhtä suurten, mutta vastakkaismerkkisten varattujen levyjen kenttä tasaisesti heikkenee kohti toista levyä, lähestyttävän vahvistuvan kentän kompensoiden heikentyvän kentän voimakkuuden, resultanttikentän pysyessä näin koko ajan tasaisena. Mutta maadoitetulla, eli neutraalilla, varauksettomalla levyllähän ei ole sähkökenttää ja näin ollen kentän pitäisi olla ei-homogeeninen, vahvistuen potentiaalin kasvaessa kohti positiivisesti varattua levyä? Onko tämä puhtaasti asian käsittelyyn liittyvä käytännön sopimus ja todellisuudessa homogeenisen sähkökentän muodostaa aina vain kaksi yhtä suurta, mutta vastakkaismerkkisesti varattua kappaletta?

Ei maadoitus tarkoita neutraalia ja varauksetonta levyä vaan sovittua potentiaalin nollakohtaa.

Edit. En oikein tiedä mikso tuossa sanotaan: "Eristekappaleessa polarisoituneiden molekyylien tai atomien sähkökentät kumoavat toisensa." Eikai se enään polarisoituessa noin mene. Ennen polarisaatiota dipolimomentit kyllä osoittavat satunnaisiin suuntiin, jolloin ne kumoavat toisensa.

 

[Azaloom]

Ihan sähkökurssin vikoilta sivuilta: Muistan, että tää sama kohta on ollut hankala aiemminkin. Eli osaisko joku sanoittaa ja selittää miten ensinnäkin sivun esimerkin sähkövirtojen kulkusuunnat ovat itsestään selviä? Alempi jännitelähde on jännitteeltään kolminkertainen, niin miksi sen virta ei kierrä ylemmän matalamman jännitteen, vaikkakin vastakkaissuuntaisen, virtalähteen yli, a) koska kuten mainittua sen jännite on kolmasosa edellisestä ja b) sitä edeltää paljon pienempi vastus, kuin alemmassa reitissä, vaan molemmat jännitelähteet saavat aikaan virran kulkemisen virtapiirin keskimmäisen polun kautta?

Kiitos.

Spoileri: kuva

edit: Otetaan vertailuksi hieman erijännitteiset rinnankytketyt paristot. Näissähän voi aiheutua helposti hyvinkin suuria virtoja matalamman jännitelähteen yli, jännitelähteeseen nähden vastakkaiseen suuntaan. Yllä olevassa esimerkissä jännite-ero on kuitenkin kolminkertainen ja ylempää jännitelähdettä edeltävää vastusta ja sen resistanssia R1 voisi yhtä hyvin käsitellä ylemmän jännitelähteen sisäisenä vastuksena, ja näin tilanne vertautuisi kahteen rinnakkain kytkettyyn paristoon, kuten kirjassa muutama sivu aiemmin, kuvassa alla:

Spoileri: kuva

 

[Mr_Palikka]

Ihan sähkökurssin vikoilta sivuilta: Muistan, että tää sama kohta on ollut hankala aiemminkin. Eli osaisko joku sanoittaa ja selittää miten ensinnäkin sivun esimerkin sähkövirtojen kulkusuunnat ovat itsestään selviä? Alempi jännitelähde on jännitteeltään kolminkertainen, niin miksi sen virta ei kierrä ylemmän matalamman jännitteen, vaikkakin vastakkaissuuntaisen, virtalähteen yli, a) koska kuten mainittua sen jännite on kolmasosa edellisestä ja b) sitä edeltää paljon pienempi vastus, kuin alemmassa reitissä, vaan molemmat jännitelähteet saavat aikaan virran kulkemisen virtapiirin keskimmäisen polun kautta?

Kiitos.

Spoileri: kuva

Mutta laskemallahan saadaan tulos, jonka mukaan I1 on negatiivinen, joten virta kulkee juuri niin kuin kuvailet. Virtojen suunnat voi arvata mielivaltaisesti kun tehtävää lähtee ratkaisemaan ja laskemalla sitten nähdään, olivatko arvatut suunnat oikein.

 

[Azaloom]

Mutta laskemallahan saadaan tulos, jonka mukaan I1 on negatiivinen, joten virta kulkee juuri niin kuin kuvailet. Virtojen suunnat voi arvata mielivaltaisesti kun tehtävää lähtee ratkaisemaan ja laskemalla sitten nähdään, olivatko arvatut suunnat oikein.

Enpä ehtinyt Esimerkin loppuun, vaan jäin jumittamaan tuohon probleemaan ja päivä päättyi siihen. Ajattelin kuitenkin laittaa kysymyksen asiasta tänne, josko pääsisi huomenna jatkamaan vastauksen turvin.

 

[Azaloom]

Aloitin Sähkömagnetismi-kurssin. Heti alkuun heräsi kysymys, että mikä alkeishiukkanen on vastuussa magneettisen vuorovaikutuksen välittämisestä? Sähkömagnetismi-kurssin alussa todetaan tylsästi, että magneettisen vuorovaikutuksen välittää magneettikenttä, kun paremmin ilmaistuna olisi, että mallintaa. Silmäilin magnetismia-koskevan suomenkielisen Wikipedia-artikkelin läpi, eikä siellä osunut mitään mainintaa asiasta. Olisiko se peräti ihan kotikutoinen fotoni? Vaikea kuitenkaan kuvitella mitään käsitteellistä "kenttää", ilman jotain konkreettista asian aiheuttavaa hiukkasta.

Nyt tärppäsikin:

Fotoni – Wikipedia

fi.wikipedia.org

Tuossakaan ei oikeastaan sivuta magnetismi-ilmiötä mitenkään, muuta kuin todetaan, että fotoni aiheuttaa kaikki sähkömagneettiset ilmiöt. Olisi mielenkiintoista lukea jos joku vähän tiivistäen summaisia miten nuo magnetismi-ilmiön aiheuttavat fotonit sitten eroavat "normaaleista" suoraan etenevistä fotoneista, mitkä aiheuttavat aallonpituudesta riippuen mm. röntgen-säteilyn, näkyvän valon, radioaallot jne.? edit. -Mitkä taas eivät vuorovaikuta magneettikengät kanssa, ainakaan samanlailla siinä kaareutuen.

Magnetismi-artikkelissa ei siis mainita kertaakaan sanaa fotoni:

Magnetismi – Wikipedia

fi.wikipedia.org

 

[Kaaaapo]

Eipä sittenkään mitään.

 

[Mr_Palikka]

Aloitin Sähkömagnetismi-kurssin. Heti alkuun heräsi kysymys, että mikä alkeishiukkanen on vastuussa magneettisen vuorovaikutuksen välittämisestä? Sähkömagnetismi-kurssin alussa todetaan tylsästi, että magneettisen vuorovaikutuksen välittää magneettikenttä, kun paremmin ilmaistuna olisi, että mallintaa. Silmäilin magnetismia-koskevan suomenkielisen Wikipedia-artikkelin läpi, eikä siellä osunut mitään mainintaa asiasta. Olisiko se peräti ihan kotikutoinen fotoni? Vaikea kuitenkaan kuvitella mitään käsitteellistä "kenttää", ilman jotain konkreettista asian aiheuttavaa hiukkasta.

Nyt tärppäsikin:

Fotoni – Wikipedia

fi.wikipedia.org

Tuossakaan ei oikeastaan sivuta magnetismi-ilmiötä mitenkään, muuta kuin todetaan, että fotoni aiheuttaa kaikki sähkömagneettiset ilmiöt. Olisi mielenkiintoista lukea jos joku vähän tiivistäen summaisia miten nuo magnetismi-ilmiön aiheuttavat fotonit sitten eroavat "normaaleista" suoraan etenevistä fotoneista, mitkä aiheuttavat aallonpituudesta riippuen mm. röntgen-säteilyn, näkyvän valon, radioaallot jne.? edit. -Mitkä taas eivät vuorovaikuta magneettikengät kanssa, ainakaan samanlailla siinä kaareutuen.

Magnetismi-artikkelissa ei siis mainita kertaakaan sanaa fotoni:

Magnetismi – Wikipedia

fi.wikipedia.org

En ole fyysikko, joten seuraava on vain minun rajoittunut ymmärrykseni asiasta. Sähköä ja magnetismia ei voi erottaa toisistaan niin kuin lukion fysiikasta voi saada kuvan. Se vaikuttaako jokin ilmiö "magneettiselta" vai "sähköiseltä" riippuu havaitsijan liikkeestä. Esimerkki: lukion fysiikassa opetetaan, että yksittäinen varaus saa aikaan sähkökentän. Toisaalta kun varaukset liikkuvat johtimessa, syntyy johtimen ympärille magneettikenttä. Mitä jos tätä virtaa tarkastellaa koordinaatistossa, joka liikkuu samalla nopeudella kuin johtimessa olevat varaukset? Tällöin magneettikenttä katoaa, koska varaukset eivät liiku tämän koordinaatiston suhteen eli virtaa ei ole. Tämä sähkömagnetismin koordinaatistoriippuvaisuus häiritsi Einsteinia, minkä johdosta hän kehitti suppean suhteellisuusteorian: Sähkömagnetismi suhteellisuusteoriassa – Wikipedia.

Jotta kysymykseesi voi vastata tarkasti, tarvittava työkalu on kvanttielektrodynamiikka, joka yhdistää varausten kvanttimekaniikan ja suppean suhteellisuusteorian: Quantum electrodynamics - Wikipedia. Fotonit välittävät myös magneettisen vuorovaikutuksen, koska fotonit ovat sähkömagneettisen vuorovaikutuksen välittäjähiukkasia.

 

[Azaloom]

En ole fyysikko, joten seuraava on vain minun rajoittunut ymmärrykseni asiasta. Sähköä ja magnetismia ei voi erottaa toisistaan niin kuin lukion fysiikasta voi saada kuvan. Se vaikuttaako jokin ilmiö "magneettiselta" vai "sähköiseltä" riippuu havaitsijan liikkeestä. Esimerkki: lukion fysiikassa opetetaan, että yksittäinen varaus saa aikaan sähkökentän. Toisaalta kun varaukset liikkuvat johtimessa, syntyy johtimen ympärille magneettikenttä. Mitä jos tätä virtaa tarkastellaa koordinaatistossa, joka liikkuu samalla nopeudella kuin johtimessa olevat varaukset? Tällöin magneettikenttä katoaa, koska varaukset eivät liiku tämän koordinaatiston suhteen eli virtaa ei ole. Tämä sähkömagnetismin koordinaatistoriippuvaisuus häiritsi Einsteinia, minkä johdosta hän kehitti suppean suhteellisuusteorian: Sähkömagnetismi suhteellisuusteoriassa – Wikipedia.

Jotta kysymykseesi voi vastata tarkasti, tarvittava työkalu on kvanttielektrodynamiikka, joka yhdistää varausten kvanttimekaniikan ja suppean suhteellisuusteorian: Quantum electrodynamics - Wikipedia. Fotonit välittävät myös magneettisen vuorovaikutuksen, koska fotonit ovat sähkömagneettisen vuorovaikutuksen välittäjähiukkasia.

Kiitos. Palaan aiheeseen viimeistään seuraavalla ja viimeisellä lukion fysiikan kurssilla, eli Moderni fysiikka -kurssilla, mikä sisältää suppean suhteellisuusteorian.